Hallo zusammen,
ich möchte die LED mit einem uC schalten.
Mit Variante 1 habe ich keinerlei Probleme und es funktioniert auch.
In einem neuen "Projekt" bin ich gezwungen den Widerstand nach dem
n-Kanal Mosfet anzuschließen.
Ich habe es online simuliert und das scheint nicht zu klappen.
Rein von der Logik hätte ich gedacht, dass wenn die 5V vom uC anliegen
der MOSFET durchschaltet und der Strom durch den MOSFET fliest. Ich
dachte es wäre dann egal ob der MOSFET davor oder danach kommt.
Das scheint nicht zu sein.
Könnte mir jemand erklären warum? Oder liegt hier die Simulation falsch?
Danke euch :-)
Bei Variante 2 würden höchstens ca. 12mA fließen, weil dann der
Source-Pin auf 4V liegt und die Gate-Source Spannnung nicht zum weiteren
Durchschalten reicht.
Mit 12mA leuchtet die LED aber immer noch ziemlich hell.
Generell ist V2 eher unüblich, weil der T so nicht mehr im Schaltbetrieb
arbeitet und so an ihm ungebührlich viel Verlustleistung entsteht, die
im Widerstand besser aufgehoiben wäre.
BTW: Der 10k am Gate ist sinnlos. entweder 10-10Ohm zur
Schwingungsunterdrückung opder garnix.
Michael schrieb:> Gibt es eine Möglichkeit das wie in Variante 2 zu schalten?
Den Widerstand richtig berechnen: Um 20mA fließen zu lassen, müsste der
etwa 200 Ohm haben bei angenommenen Ug~4V.
Würde ich wegen der Verlustleistung im T aber definitiv nicht tun. Der T
ist nicht für Linearbetreib gedacht und wird ziemlich warm werden, wenn
er die ganze Spannung zwische 12V und (5V-Ugs) aufnehmen muss. Geht in
diesem Spezialfall so gerade auf Kante genäht. Wurdere Dich nicht, wenn
ihm zu warm wird.
Um Dir da weiterhelfen zu können, wäre es hilfreich, zu wissen, warum um
aller Welt es die doch eher exotische Variante 2 sein muss - welche
Bedingungen zwingen Dich dazu? (Es gibt Gründe, warum man das mit
Schalttransistoren nicht so macht).
Michael schrieb:> In einem neuen "Projekt" bin ich gezwungen den Widerstand nach dem> n-Kanal Mosfet anzuschließen.
Auf die Begruendung dieses Zwanges bin ich gespannt.
wendelsberg
Michael schrieb:> ...bin ich gezwungen...
Dann schalte doch einfach mit dem IRLML2502 einen PNP Transistor. Der
darf dann so geschaltet werden wie in Variante 2 (Emitter zeigt dann
nach Plus 12 Volt).
Joggel E. schrieb:> Andere Haben den Zwang 20mA durch eine Led zu zwängen.
Angesichts der angegebenen Fluß-Spannung von 2.1V könnte man wohlwollend
davon augehen, dass die für Beleuchtungszwecke gedacht ist - und keine
kleine rote Signal-Led, die auch mit 1mA noch gleißend hell leuchtet.
wendelsberg schrieb:> Auf die Begruendung dieses Zwanges bin ich gespannt.
Auf was anderes als "Layout verbaselt" komme ich gerade auch bei
angestrengtem Nachdenken nicht.
Michael schrieb:> In einem neuen "Projekt" bin ich gezwungen den Widerstand nach dem> n-Kanal Mosfet anzuschließen.
Rein aus Neugier: wozu ein schwachbrüstiger kleiner Low-Threshold-FET
für eine 20mA "Power-LED" wenn die Schaltsignale 5V haben?
Was darf in dem "Projekt" denn noch variiert werden, und was nicht?
re schrieb:> Bei Variante 2 würden höchstens ca. 12mA fließen, weil dann der> Source-Pin auf 4V liegt und die Gate-Source Spannnung nicht zum weiteren> Durchschalten reicht.
Das ist Quatsch, weil UGS keinen definierten Wert hat. Ob und mit
wieviel Strom die LED läuft, ist Zufall.
Michael schrieb:> bin ich gezwungen
Wer zwingt Dich zu einem solchen Unfug? Wenn der Widerstand unbedingt
unten sein soll, setze einen Standard-NPN (BC238) ein.
Manfred schrieb:> Das ist Quatsch, weil UGS keinen definierten Wert hat.
Laut
https://www.infineon.com/dgdl/irlml2502pbf.pdf?fileId=5546d462533600a401535668048e2606
liegt Ugs_th zwischen 0.6 und 1.2 V.
Für eine grobe ~25%-Schätzung des Stroms bei 5V Gatespannung sollte das
gut genug sein.
Nebenbei: auch wenn sich der TO offenbar schon verabschiedet hat und
Variante 2 wohl unbestritten ... sagen wir suboptimal ... ist, würde ich
eine angemessenere Wortwahl in diesem Forum sehr begrüßen.
Michael schrieb:> In einem neuen "Projekt" bin ich gezwungen den Widerstand nach dem> n-Kanal Mosfet anzuschließen.
Nicht wirklich.
Du zwingst die Physik nicht.
Da der MOSFET entsprechend der Spannung ZWISCHEN Gate und SOurce
schaltet,
liegen im ersten Fall, SOurce an 0V und Gate an 5V, 5V an,
und im zweiten fallen bei 20mA an den 330 Ohm 6.6V ab, so viel liegt ma
Gate, und die Differenz zwischen Gate und Source liegt also bei -1.6V
und damit schaltet der MOSFET NATÜRLICH nicht ein.
Merke: Spannungen gelten nicht absolut, sondern immer nur zwschen 2
Punkten.
Michael B. schrieb:> und im zweiten fallen bei 20mA an den 330 Ohm 6.6V ab> [...] und damit schaltet der MOSFET NATÜRLICH nicht ein.
Naja, ein bisschen leitet der schon.
Aber nicht 20mA, da hast Du recht. Sondern stellt sich der Drainstrom
ein, bei dem die Source-Spannung über den Widerstand gerade so hoch ist,
das die verbleibende Ugs gemäßm Kennlinie für ebendiesen Strom sorgt.
Kann man iterativ rechnen oder graphisch lösen, oder eingrenzen, dass
das Ergebnis irgendwo zwischen 8 und 13 mA liegt.
Und ziemlich temperaturabhängig ist. Und die Chiptemperatur wird sich
bei dieser Betriebsweise stark ändern.
re schrieb:>> Das ist Quatsch, weil UGS keinen definierten Wert hat.>> Laut> https://www.infineon.com/dgdl/irlml2502pbf.pdf?fileId=5546d462533600a401535668048e2606>> liegt Ugs_th zwischen 0.6 und 1.2 V.> Für eine grobe ~25%-Schätzung des Stroms bei 5V Gatespannung sollte das> gut genug sein.
Na was denn, 250µA bei 1,2 Volt? Du hast den FET nicht verstanden.
> ... ist, würde ich> eine angemessenere Wortwahl in diesem Forum sehr begrüßen.
Die liegt im Auge des Betrachters und ich sehe keinen Grund, diese zu
ändern, wenn offensichtlicher Unfug behauptet wird.
Manfred schrieb:> Na was denn, 250µA bei 1,2 Volt? Du hast den FET nicht verstanden.
Nö: du hast möglicherweise die Schaltung nicht verstanden. Klar werden
hier diverse mA fließen. Bis hin zu der Obergrenze, die re korrekt mit
"höchstens ca. 12mA" abgeschätzt hat.
Manfred schrieb:> Die liegt im Auge des Betrachters und ich sehe keinen Grund, diese zu> ändern, wenn offensichtlicher Unfug behauptet wird.
Offensichtliche Unfug wäre zu behaupten, es sei Zufall, ob mit
Schaltungsvariante 2 überhaupt Strom durch die LED fließt. Diese
Unfug-Behauptung hat aber einen anderen Autor als re...
Michael schrieb:> Mit Variante 1 habe ich keinerlei Probleme und es funktioniert auch.
Aber nicht mit den Werten dort. Denn 10V/330R ergeben mitnichten 20mA.
> Rein von der Logik hätte ich gedacht, dass wenn die 5V vom uC anliegen> der MOSFET durchschaltet und der Strom durch den MOSFET fliest. Ich> dachte es wäre dann egal ob der MOSFET davor oder danach kommt.
Im Grunde schon, aber du bist da noch nicht fertig, sondern du musst die
Logik noch etwas weiter denken: weil der Strom durch den Mosfet fließt,
fließt genau der selbe Strom auch durch den Widerstand 330. Und wenn
durch den Widerstand Strom druchfließt, fällt daran eine Spannung ab.
Und weil am Widerstand 330 eine Spannung abfällt, steigt die Spannung an
der Source so weit an, bis der FET wegen der geringer werdenden Ugs
(weil Ug ja auf 5V liegt) wieder zu sperren beginnt.
Dieter schrieb:> Lass den uC ein Wechselsignal liefern und mache dazwischen mit nem C und> 2 Dioden eine Spannungsverdoppelungsschaltung.
Das wird noch immer nicht ganz reichen. Denn wenn am Widerstand 10V
abfallen müssen (weil ja der FET komplett leiten soll und die LED etwa
2V hat), dann muss am Gate für sicheres Leiten eine Spannung von >14V
anliegen. Da ist also eine Kaskade nötig.
330 Ohm x 0.02 A = 6.6V ungleich 10V.
Die LED liegt im Drainpfad, nicht im Sourcepfad.
Dei Verdoppelung erreicht allerdings 8.5 bis 9V maximal durch vorwiegend
Diodenverluste.
LED_MOSFET_FRAGE.jpg
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